Come l'ippocampo orchestra il consolidamento della memoria

I neuroni nella regione CA2 dell’ippocampo, etichettati in modo fluorescente qui in giallo, aiutano a coordinare il consolidamento della memoria a lungo termine. Credito: RIKEN Center for Brain Science

I neuroscienziati RIKEN hanno identificato una regione del cervello nei topi che svolge un ruolo chiave nel coordinare il processo di riproduzione che consolida i ricordi durante il sonno. Questa scoperta potrebbe avere implicazioni per i disturbi neurologici in persone come la schizofrenia.

Le attività che svolgiamo da svegli producono ricordi a breve termine che vengono successivamente consolidati in una memoria a lungo termine all’interno di una struttura cerebrale chiamata ippocampo. Questo processo è stato collegato a modelli distintivi delle onde cerebrali noti come attività di ripple a onde acute nella regione CA1 dell’ippocampo, che innescano la riattivazione selettiva dei circuiti neurali associati a esperienze recenti.

Un team guidato da Thomas McHugh del RIKEN Center for Brain Science si è interessato a come un’altra regione dell’ippocampo, CA2, contribuisce all’attività di ripple a onde acute in CA1. Si pensa che CA2 sia principalmente coinvolto nella formazione di ricordi legati alle interazioni sociali. “Tuttavia, alcuni dati, anche dal nostro laboratorio, suggeriscono che il ruolo di CA2 si estende ad altri domini di memoria”, afferma McHugh.

In precedenza, il team di McHugh aveva scoperto che l’inattivazione del CA2 nei topi dava luogo a modelli di increspatura a onde acute altamente irregolari nel CA1, che assomigliavano all’attività cerebrale epilettica piuttosto che sana. Ma questa manipolazione era troppo aggressiva per analizzare in modo significativo l’interazione tra queste regioni.

Nel loro ultimo lavoro, i ricercatori hanno impiegato un approccio più sottile in cui i topi sono stati manipolati geneticamente in modo che i loro neuroni CA2 potessero essere brevemente silenziati piuttosto che ampiamente inattivati. Hanno quindi esaminato come questa inattivazione transitoria di CA2 influenzasse la formazione della memoria durante il riposo dopo che i topi avevano esplorato un ambiente sperimentale.

Questa manipolazione ha alterato radicalmente il processo di riproduzione nell’ippocampo. “La normale formazione della memoria avviene attraverso la riattivazione discreta e sequenziale di sottoinsiemi di neuroni legati a particolari esperienze”, spiega McHugh. “Ma quando abbiamo inibito temporaneamente il CA2, queste diverse esperienze sono state riattivate contemporaneamente nel tempo, il che può portare a interferenze e problemi nel consolidamento della memoria”. In particolare, l’inattivazione di CA2 non sembrava influenzare notevolmente la formazione della memoria a breve termine durante il periodo di esplorazione attiva.

Questi risultati supportano fortemente l’idea che il ruolo di CA2 va ben oltre l’interazione sociale e può estendersi alla più ampia orchestrazione della creazione della memoria in generale. Poiché questa regione è collegata anche a numerose altre regioni del cervello, McHugh desidera esplorare ulteriormente il coinvolgimento di CA2 nell’integrazione delle informazioni neurali sia nella salute che nella malattia. “Un collegamento intrigante è con i disturbi mentali come la schizofrenia, dove collegamenti inappropriati tra i ricordi possono essere alla base di sintomi come pensiero disordinato o paranoia”, osserva.

La ricerca è stata pubblicata su Neurone.


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